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基于FPGA的数字混频器的设计

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简介：
本项目旨在设计并实现一种基于FPGA技术的高效能数字混频器。通过硬件描述语言编程，优化信号处理路径以增强性能与灵活性，适用于无线通信系统中的高频应用。 混频是指将信号从一个频率变换到另一个频率的过程，其实质是频谱线性搬移的过程。简单来说，就是两个信号相乘。相乘的结果会产生两种频率：和频与差频。这里通过两个DDS（直接数字合成器）产生两个正弦信号，并将这两个信号相乘以生成混频信号。

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  • 基于FPGA的数字混频器的设计
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    本项目旨在设计并实现一种基于FPGA技术的高效能数字混频器。通过硬件描述语言编程，优化信号处理路径以增强性能与灵活性，适用于无线通信系统中的高频应用。 混频是指将信号从一个频率变换到另一个频率的过程，其实质是频谱线性搬移的过程。简单来说，就是两个信号相乘。相乘的结果会产生两种频率：和频与差频。这里通过两个DDS（直接数字合成器）产生两个正弦信号，并将这两个信号相乘以生成混频信号。
  • 基于FPGA的数字频率计设计
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    本项目旨在开发一种基于FPGA技术的高效能数字频率计，通过硬件描述语言编程实现对信号频率的精确测量与显示。 基于FPGA ALINX AX301的数字频率计使用Verilog编写。该设计实现了一个数字频率计的功能，能够测量输入信号的频率，并在数码显示器上显示结果。此项目展示了如何利用FPGA技术进行高频信号处理和数字化展示。
  • 基于FPGA的数字频率计设计
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    本项目旨在设计并实现一种基于FPGA技术的数字频率计。通过硬件描述语言编程，该设备能够精确测量信号频率，并具备显示功能，适用于电子实验和教学等领域。 本设计使用VHDL语言编写，并在QuartusII 12.0上进行了仿真实验，在A-C5FB开发板上进行了验证。
  • 基于FPGA的数字频率计设计
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    本项目基于FPGA技术实现了一种高效能的数字频率计设计方案，能够精确测量信号频率，并具有高稳定性和可扩展性。 基于FPGA的数字频率计是大三上学期的一门课程设计项目，参考了2015年全国大学生电子设计竞赛的相关试题。
  • 基于FPGA的数字频率计的设计
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    本设计基于FPGA技术实现数字频率计，采用高精度计数器模块和时钟管理单元，能够准确测量信号频率，并具备良好的可扩展性和灵活性。 通过将比较器输出信号送入FPGA，并采用等精度测量法实现对信号频率的测量，可以达到1Hz到100MHz的测量范围，且测量精度在百分之0.5以内。
  • 基于FPGA的数字频率计的设计
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    本项目旨在设计并实现一种基于FPGA技术的数字频率计。通过硬件描述语言编程，该设备能够精确测量信号频率，并具有高稳定性和低功耗的特点。 随着电子技术的进步，快速且准确地获取各种电子信号的频率变得越来越重要。然而，传统的频率计大多采用单元电路或单片机进行设计，在测频范围、测量精度、操作简便性和多功能性方面存在诸多局限。本数字频率计主要由AGC模块、整形模块以及FPGA处理和显示模块构成，通过时钟脉冲计数的方式实现了对正弦波与矩形波信号的频率测定、矩形波信号占空比及两路同频周期矩形波时间间隔测量的功能。该设备具有广泛的测频范围、高精度测量能力，并且操作简便、性能稳定可靠。
  • 基于 FPGA 的数字频率计的设计
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    本设计介绍了一种基于FPGA技术实现的数字频率计，通过硬件描述语言编写程序来测量信号频率，并详细阐述了系统架构和实现方法。 这份设计是基于FPGA的数字频率计，使用了Verilog语言来实现。该系统通过检测波形的高低电平变化计算出波形的频率，并将结果显示在数码管上。
  • 基于FPGA的数字频率计的设计
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    本项目设计了一种基于FPGA的数字频率计，实现了高精度、高速度的信号测量与显示功能，适用于多种电子测试场景。 本段落设计一个8位十进制数字频率计，需要用到四种器件：测频控制信号发生器（FTCTRL）、有时钟使能的十进制计数器（CNT10）、32位锁存器（REG32B）和除法器模块。由于是8位十进制数字频率计，因此需要使用8个十进制计数器以及8个7段显示LED。 频率测量的基本原理是在一秒钟内计算待测信号的脉冲数量。为此，测频控制信号发生器FTCTRL需提供一个时钟CLKK、一个计数使能信号输出端CNT_EN、与CNT_EN反相的锁存输出信号Load以及清零输出信号RST_CNT。 如果CLKK输入频率为1Hz，则其产生的周期性脉宽恰好为1秒，可用作闸门控制。这一信号通过同步方式对每一个计数器进行使能控制：当CNT_EN处于高电平时允许计数；低电平则停止计数，并保持当前数值不变。
  • 基于FPGA的数字音频处理器的设计.pdf
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    本文档详细探讨了在FPGA平台上设计和实现数字音频处理器的方法和技术。通过优化算法与硬件架构，实现了高效能且灵活的音频处理解决方案。 本段落介绍了一种基于现场可编程门阵列（FPGA）的数字音频处理器设计，该设计旨在实现对输入音频信号进行多种处理功能，包括延迟（回声效果）、人声消除等，并最终输出经过处理后的模拟音频信号。通过利用FPGA的可编程特性以及集成的模数转换器（ADC）和数模转换器（DAC），此设计方案在确保高质量的同时实现了低成本。 核心技术在于其可重配置逻辑门阵列，这使得它能够在硬件层面实现多种功能。在此设计中，FPGA内部集成了高速ADC模块，采用12位SAR型模数转换器（ADC），采样率可达1MHz，并支持最多8个输入通道复用。此外，数字信号处理模块通过CIC滤波器和抽取逻辑降低采样频率，简化了后续设计并减少了功耗。 在音频处理方面，FPGA内置的PicoRV32处理器能够控制音频处理逻辑并通过USART接口调整各种参数（如干湿比、效果强度及延迟时间）并与MIDI设备通信。这使得系统可以与其它专业音频设备集成联控。 ADC模块设计是关键环节之一，实现了12位1MSPS的ADC，并通过左右通道不断切换达到500kSPS平均采样率。使用CIC滤波器和抽取逻辑将采样频率降至62.5kSPS 14bit低速数字信号，有效降低抗混叠滤波器设计难度并提高信噪比（SNR）。 DAC模块作为数字音频处理后的关键环节，在此部分中通过二阶Sigma-Delta调制器把处理过的数字音频转换为PDM信号，并使用滤波去除载波后得到模拟音频。这种输出方式能驱动全数字D类功放，提高能源效率并降低成本。 系统设计还实现了延迟和回声功能：将AD转换后的数字音频分成两路进行处理来实现回声效果；通过调节延时模块可以控制回声音量及长度。人声消除则是利用左右声道中的人声相同而伴奏不同这一特性，相减后消除了人声，并可调整强度避免过度。 该处理器设计注重灵活性和扩展性，采用模块化思路以满足基本音频处理需求并具备与各种外部设备连接控制的能力。这大大提升了其在专业市场中的竞争力及应用范围。使用开源处理器核心以及优化的数字信号处理算法则进一步降低了成本且提高了性能，为音频领域提供了一种新的技术选择。
  • 基于FPGA的高速数字下变频器的设计
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    本项目聚焦于设计一种高效的高速数字下变频器，采用FPGA技术实现，旨在提升信号处理速度和灵活性，适用于无线通信领域。 我们设计了一种基于FPGA的高速数字下变频系统，在该设计中采用了并行NCO与多相滤波相结合的方法来降低数据速率，使其适应于数字信号处理器的工作频率。为了进一步提升系统的整体运行速度，我们在设计过程中充分利用了FPGA中的硬核资源DSP48。通过Xilinx ISE14.4分析报告得知，电路的最高工作频率可达360MHz。最后，在Matlab和ModelSim中进行了仿真验证，证明各个模块及整个系统均能正常工作。